一種抗輻射阻燃耐水火光纜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種抗輻射阻燃耐水火光纜，特別是一種戰(zhàn)略核潛艇專用的抗輻射阻燃耐水火光纜。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的采用傳輸信號(hào)的通信電纜越來越受到環(huán)境條件的影響，例如電磁干擾等常見的軍事影響手段不斷干擾電纜的信號(hào)傳輸，從而造成電纜傳輸性能下降，嚴(yán)重影響關(guān)鍵系統(tǒng)性能。因此采用光信號(hào)傳輸代替電信號(hào)傳輸，是完美解決電磁干擾的方案，并且信號(hào)傳輸更快，更加準(zhǔn)確。
[0003]潛艇類軍事單位長期行駛與水下，對(duì)重量的要求很苛刻，采用光纜代替電纜，重量更輕，節(jié)省重量和空間，可以為推進(jìn)裝置提供更大動(dòng)力保證。核反應(yīng)堆周圍長期存在γ射線，會(huì)破環(huán)光纖涂層，造成光纜傳輸性能失效。戰(zhàn)略核潛艇用抗輻射阻燃耐火光纜工作場(chǎng)合如下:高溫、高輻射，潮濕，空間狹小，傳輸信號(hào)質(zhì)量要求高等惡劣環(huán)境。因此對(duì)光纜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、各種外被材料組合有更高的要求。因此需要一種抗輻射阻燃耐水火光纜來應(yīng)用于戰(zhàn)略核潛艇。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種抗輻射阻燃耐水火光纜。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種抗輻射阻燃耐水火光纜，其特征在于:包含光纖單元、光纖單元保護(hù)層、抗輻射層、繞包層、抗拉單元和外護(hù)套，所述光纖單元、光纖單元保護(hù)層、抗輻射層、繞包層、抗拉單元和外護(hù)套由內(nèi)到外依次設(shè)置，抗輻射層采用乙烯-四氟乙烯共聚物材料，繞包層采用煅燒型云母帶，外護(hù)套采用低煙無鹵耐油阻燃聚烯烴材料。
[0007]進(jìn)一步地，所述光纖單元包含若干光纖、柔軟型低煙無鹵聚烯烴包覆層和阻水芳綸，所述柔軟型低煙無鹵聚烯烴包覆層包裹在光纖的外側(cè)，包覆柔軟型低煙無鹵聚烯烴包覆層的若干光纖和阻水芳綸同心絞合。
[0008]進(jìn)一步地，所述包覆柔軟型低煙無鹵聚烯烴包覆層的若干光纖和阻水芳綸同心絞合的節(jié)徑比為15倍。
[0009]進(jìn)一步地，所述光纖單元保護(hù)層為低煙無鹵聚烯烴隔氧料。
[0010]進(jìn)一步地，所述抗拉單元采用高強(qiáng)度不銹鋼合金絲編織網(wǎng)。
[0011]進(jìn)一步地，所述外護(hù)套的低煙無鹵耐油阻燃聚烯烴采用擠出工藝包覆在繞包層外側(cè)。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:一種抗輻射阻燃耐水火光纜結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)方便，采用獨(dú)特的聚四氟乙烯彈性體材料，保證了光纖暴漏在高輻射劑量環(huán)境下，仍能有良好的衰減傳輸性、采用低煙無鹵輻照交聯(lián)聚烯烴材料，保證光纜具有良好的耐油、熱穩(wěn)定性、阻燃性能，解決了高輻照環(huán)境下可以采用光纜代替通信電纜的難題，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室模擬和實(shí)際運(yùn)行證明，該光纜可以完全滿足潛艇環(huán)境和性能要求，達(dá)到行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平，具有很好的實(shí)用價(jià)值和推廣價(jià)值。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的一種抗輻射阻燃耐水火光纜的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖并通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對(duì)本實(shí)用新型的解釋而本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。
[0015]如圖所示，本實(shí)用新型的一種抗輻射阻燃耐水火光纜，包含光纖單元、光纖單元保護(hù)層4、抗輻射層5、繞包層6、抗拉單元7和外護(hù)套8，光纖單元、光纖單元保護(hù)層4、抗輻射層5、繞包層6、抗拉單元7和外護(hù)套8由內(nèi)到外依次設(shè)置，抗輻射層5采用乙烯-四氟乙烯共聚物材料，繞包層6采用煅燒型云母帶，外護(hù)套8采用低煙無鹵耐油阻燃聚烯烴材料。
[0016]光纖單元包含若干光纖1、柔軟型低煙無鹵聚烯烴包覆層2和阻水芳綸3，柔軟型低煙無鹵聚烯烴包覆層2包裹在光纖1的外側(cè)，包覆柔軟型低煙無鹵聚烯烴包覆層2的若干光纖1和阻水芳綸3同心絞合。包覆柔軟型低煙無鹵聚烯烴包覆層2的若干光纖1和阻水芳綸3同心絞合的節(jié)徑比為15倍。光纖單元保護(hù)層4為低煙無鹵聚烯烴隔氧料。抗拉單元7采用高強(qiáng)度不銹鋼合金絲編織網(wǎng)。外護(hù)套8的低煙無鹵耐油阻燃聚烯烴采用擠出工藝包覆在繞包層外側(cè)。
[0017]光纖1材料上采用有反射層的涂覆單模二氧化硅，結(jié)構(gòu)上采用對(duì)彎曲不敏感的低損耗單模光纖。該類光纖具有在較小的彎曲半徑下，具有優(yōu)異的傳輸性能，可以滿足潛艇狹小環(huán)境的要求。并且光纖的可以經(jīng)受0.69GPa的篩選應(yīng)力不斷裂。該類光纖在短距離傳輸情況下，衰減非常緩慢。柔軟型低煙無鹵聚烯烴包覆層2性能要求:抗拉強(qiáng)度多9.0MPa，斷裂伸長率多140%，柔軟，潔凈度低，在溫水(65°C)中可以固化，后收縮力低，保障光纖在彎曲過程中不裸露在環(huán)境中。將包覆柔軟型低煙無鹵聚烯烴包覆層2的光纖1以節(jié)徑比為15倍與阻水芳綸3同心絞合在一起，形成光纖單元。此加工過程中的的光纖1放線張力很關(guān)鍵，保證光纖1在絞合中不能收到外力發(fā)生衰減增大，也要注意牽引輪的穩(wěn)定性，避免牽引力不穩(wěn)造成衰減在不同段長生產(chǎn)偏移。
[0018]光纖單元保護(hù)層4采用的低煙無鹵聚烯烴隔氧料具有優(yōu)異的機(jī)械性能，具有高的氧指數(shù)，可以達(dá)到45，煙指數(shù)< 15，鹵素含量< 0.1%。材料通過擠塑機(jī)擠出在阻水芳綸與緊套光纖表面，不會(huì)與柔軟低煙無鹵聚烯烴和阻水芳綸發(fā)生粘連?？馆椛鋵?采用乙烯-四氟乙烯共聚物材料，為保證光纖單元在高輻射的環(huán)境下，能夠正常傳輸信號(hào)，需要可以吸收γ射線的材料對(duì)光纖單元進(jìn)行保護(hù)。經(jīng)過大量試驗(yàn)驗(yàn)證，乙烯-四氟乙烯共聚物可以完全滿足指標(biāo)要求?？梢詫?shí)現(xiàn)在劑量率0.5Gy/s，總劑量100輻照下，光功率減少控制在5dB內(nèi)。
[0019]繞包層6采用煅燒型云母帶，它不含結(jié)晶水，熔點(diǎn)1 3 7 5 °C，不融化，在火焰灼燒下，會(huì)產(chǎn)生硬殼，保護(hù)內(nèi)部的光纖免受火焰直接灼燒，安全裕度大，耐高溫性能高?？估瓎卧?采用高強(qiáng)度不銹鋼合金絲編織網(wǎng)，采用的高強(qiáng)度不銹鋼合金絲，強(qiáng)度可以達(dá)到lGPa，并且伸長率小于5%。并且采用合金絲編織在纜芯表面的結(jié)構(gòu)，既可以實(shí)現(xiàn)光纜具有優(yōu)異的柔軟度，也使光纜具有極強(qiáng)的縱向抗拉伸性能。外護(hù)套8采用低煙無鹵耐油阻燃聚烯烴材料，耐溫等級(jí)必須在_35°C?90°C之間，這樣能承受晝夜溫差的變化，同時(shí)也能夠在酷暑的夏天和嚴(yán)寒的冬天使用，具有良好的耐紫外線和抗臭氧性能，這樣能保證在長期日曬環(huán)境下，護(hù)套不會(huì)快速老化產(chǎn)生開裂，從而提高光纜的使用壽命，具備良好的耐礦物油和燃料油性能，適應(yīng)長期與油接觸的環(huán)境，具備優(yōu)異的阻燃和低毒性能。
[0020]這樣，傳統(tǒng)的光纜都是通過縱包皺紋鋼帶實(shí)現(xiàn)耐火，該類光纜具有彎曲半徑大，柔軟度差等特點(diǎn)，本實(shí)用新型通過采用低煙無鹵聚烯烴隔氧料與煅燒型云母帶結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)耐火，并且在原有的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步提高標(biāo)準(zhǔn)要求，可以滿足BS6387規(guī)定的750°C燃燒15敏后，再淋水15min，光纖附加衰減小于4dB，非常適用于高溫與低溫的不斷的環(huán)境。采用新型航空材料乙烯-四氟乙烯共聚物新型材料，作為防輻射層，該材料可以耐受10srad的輻照射線劑量，本身材料的抗拉強(qiáng)度和斷裂伸長率不會(huì)發(fā)生大的變化。經(jīng)過不斷摸索，設(shè)計(jì)出該材料的加工工藝，通過合理的控制模套溫度，調(diào)配對(duì)模距離為厚度的2倍，采取40倍的拉伸比設(shè)計(jì)線速度，可以很好的保證防輻射層的外觀光潔度和物理機(jī)械性能。護(hù)套材料選用的高阻燃輻照型交聯(lián)聚烯烴，為試提高護(hù)套的熱穩(wěn)定性，達(dá)到優(yōu)異的耐氣候和耐濕熱性能，需要通過輻照實(shí)現(xiàn)護(hù)套材料交聯(lián)，從線性大分子轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀大分子，因此輻照的加工工藝非常關(guān)鍵。輻照劑量的大小會(huì)直接造成材料交聯(lián)程度不夠或者交聯(lián)過度。交聯(lián)度可以通過熱延伸進(jìn)行測(cè)試，交聯(lián)程度不夠，會(huì)使熱穩(wěn)定性能下降，過交聯(lián)會(huì)使護(hù)套抗拉強(qiáng)度增大，伸長率降低，最終會(huì)使耐氣候性能下降。因此經(jīng)過探索，采取輻照劑量為15~18rad時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)護(hù)套機(jī)械性能最優(yōu)化。
[0021]本說明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本實(shí)用新型所作的舉例說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實(shí)用新型說明書的內(nèi)容或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種抗輻射阻燃耐水火光纜，其特征在于:包含光纖單元、光纖單元保護(hù)層、抗輻射層、繞包層、抗拉單元和外護(hù)套，所述光纖單元、光纖單元保護(hù)層、抗輻射層、繞包層、抗拉單元和外護(hù)套由內(nèi)到外依次設(shè)置，抗輻射層采用乙烯-四氟乙烯共聚物材料，繞包層采用煅燒型云母帶，外護(hù)套采用低煙無鹵耐油阻燃聚烯烴材料。2.按照權(quán)利要求1所述的一種抗輻射阻燃耐水火光纜，其特征在于:所述光纖單元包含若干光纖、柔軟型低煙無鹵聚烯烴包覆層和阻水芳綸，所述柔軟型低煙無鹵聚烯烴包覆層包裹在光纖的外側(cè)，包覆柔軟型低煙無鹵聚烯烴包覆層的若干光纖和阻水芳綸同心絞入口 ο3.按照權(quán)利要求2所述的一種抗輻射阻燃耐水火光纜，其特征在于:所述包覆柔軟型低煙無鹵聚烯烴包覆層的若干光纖和阻水芳綸同心絞合的節(jié)徑比為15倍。4.按照權(quán)利要求1所述的一種抗輻射阻燃耐水火光纜，其特征在于:所述光纖單元保護(hù)層為低煙無鹵聚烯烴隔氧料。5.按照權(quán)利要求1所述的一種抗輻射阻燃耐水火光纜，其特征在于:所述抗拉單元采用高強(qiáng)度不銹鋼合金絲編織網(wǎng)。6.按照權(quán)利要求1所述的一種抗輻射阻燃耐水火光纜，其特征在于:所述外護(hù)套的低煙無鹵耐油阻燃聚烯烴采用擠出工藝包覆在繞包層外側(cè)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種抗輻射阻燃耐水火光纜，包含光纖單元、光纖單元保護(hù)層、抗輻射層、繞包層、抗拉單元和外護(hù)套，所述光纖單元、光纖單元保護(hù)層、抗輻射層、繞包層、抗拉單元和外護(hù)套由內(nèi)到外依次設(shè)置，抗輻射層采用乙烯-四氟乙烯共聚物材料，繞包層采用煅燒型云母帶，外護(hù)套采用低煙無鹵耐油阻燃聚烯烴材料。本實(shí)用新型采用獨(dú)特的聚四氟乙烯彈性體材料，保證了光纖暴漏在高輻射劑量環(huán)境下，仍能有良好的衰減傳輸性、采用低煙無鹵輻照交聯(lián)聚烯烴材料，保證光纜具有良好的耐油、熱穩(wěn)定性、阻燃性能，解決了高輻照環(huán)境下可以采用光纜代替通信電纜的難題。
【IPC分類】G02B6/44
【公開號(hào)】CN205049786
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520783890
【發(fā)明人】陳宇坤, 陸如泉, 朱柳衡
【申請(qǐng)人】中天科技裝備電纜有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年10月12日